CN109920620B - 一种消除静电干扰的共模扼流圈 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种消除静电干扰的共模扼流圈，通过将现有单束绕组分成三个分开的束的绕组结构，可以在降低内部绕组电容的同时产生更高品质因数的电感，增加共模电阻并减小匝之间的电容，提高了低频率和高频率的滤波效率；将传统的单孔扩展成双孔，并将绕组分成三个独立的束，在每个孔内、第一绕线部、第二绕线部和第三绕线部中形成腹板，与单个环形磁芯不同的是，本发明的绕组结构产生的多网不会在相同的条件下饱和，并且可以消除6kv以上的静电干扰。
Description
技术领域
本发明涉及共模扼流圈领域，尤其涉及一种消除静电干扰的共模扼流圈。
背景技术
多年来，共模扼流圈已被用于从以太网应用中的平衡差模信号中去除共模噪声。汽车和工业应用中的新型以太网需要高EMI/REI滤波，以防止功率器件产生的无意识的高能量进入或离开其外壳，而在当今的汽车应用中，它不足以处理高功率器件产生的高能量外部噪声，以及消除6kv以上的静电干扰，因此，本发明提供一种可以消除6kv以上的静电干扰的共模扼流圈。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种可以消除6kv以上的静电干扰的共模扼流圈。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种消除静电干扰的共模扼流圈，其包括双孔环形磁芯和绕线；
双孔环形磁芯包括第一绕孔和第二绕孔；
绕线的一端穿过第一绕孔绕线卷绕于第一绕孔和第一绕孔的外壁之间的磁芯形成第一绕组，绕线卷绕于第一绕孔和第二绕孔之间的磁芯形成第二绕组，绕线卷绕与第二绕孔和第二绕孔的外壁之间的磁芯形成第三绕组，绕线的另一端穿过第二绕孔。
在以上技术方案的基础上，绕线的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔和第一绕孔的外壁之间的磁芯形成第一绕组，第一绕组的出线沿逆时针方向卷绕于第一绕孔和第二绕孔之间的磁芯形成第二绕组，第二绕组的出线沿逆时针方向卷绕于第二绕孔和第二绕孔的外壁之间的磁芯形成第三绕组，第三绕组的出线为绕线的另一端。
在以上技术方案的基础上，绕线的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔和第一绕孔的外壁之间的磁芯形成第一绕组，第一绕组的出线沿逆时针方向卷绕于第一绕孔和第二绕孔之间的磁芯形成第二绕组，第二绕组的出线沿顺时针方向卷绕于第二绕孔和第二绕孔的外壁之间的磁芯形成第三绕组，第三绕组的出线为绕线的另一端。
在以上技术方案的基础上，绕线的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔和第一绕孔的外壁之间的磁芯形成第一绕组，第一绕组的出线沿顺时针方向卷绕于第一绕孔和第二绕孔之间的磁芯形成第二绕组，第二绕组的出线沿逆时针方向卷绕于第二绕孔和第二绕孔的外壁之间的磁芯形成第三绕组，第三绕组的出线为绕线的另一端。
在以上技术方案的基础上，绕线的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔和第一绕孔的外壁之间的磁芯形成第一绕组，第一绕组的出线沿顺时针方向卷绕于第一绕孔和第二绕孔之间的磁芯形成第二绕组，第二绕组的出线沿顺时针方向卷绕于第二绕孔和第二绕孔的外壁之间的磁芯形成第三绕组，第三绕组的出线为绕线的另一端。
在以上技术方案的基础上，绕线包括两根并联的导线。
进一步优选的，第一根导线的两个线头分别为A线头和a线头；
第二根导线的两个线头分别为B线头和b线头；
导线上的共模电流分别从A线头和B线头流入共模扼流圈，分别从a线头和b线头流出共模扼流圈。
在以上技术方案的基础上，第一绕组的匝数为m1，第二绕组的匝数为m2，第三绕组的匝数为m3，其中，m1为2以上的任意整数，m2为2以上的任意整数，m3为2以上的任意整数。
本发明的一种消除静电干扰的共模扼流圈相对于现有技术具有以下有益效果：
（1）通过将现有单束绕组分成三个分开的束的绕组结构，可以在降低内部绕组电容的同时产生更高品质因数的电感，增加共模电阻并减小匝之间的电容，提高了低频率和高频率的滤波效率；
（2）将传统的单孔扩展成双孔，并将绕组分成三个独立的束，在每个孔内、第一绕线部、第二绕线部和第三绕线部中形成腹板，与单个环形磁芯不同的是，本发明的绕组结构产生的多网不会在相同的条件下饱和，并且可以消除6kv以上的静电干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的典型用法；
图2为现有技术的另一种典型用法；
图3为本发明的一种消除静电干扰的共模扼流圈的结构示意图；
图4为本发明的一种消除静电干扰的共模扼流圈中磁芯的结构示意图；
图5为本发明的一种消除静电干扰的共模扼流圈的等效电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示， 为现有技术中环形共模扼流圈的实施方式，该共模扼流圈仅在两个孔之间缠绕有一束导线。
如图2所示，为现有技术中平衡-不平衡变压器的实施方式，该共模扼流圈仅沿着两孔和两孔一侧的外表面缠绕。
通过图2和图3所示的方案，无法消除6kv的静电干扰。因此，本发明提供一种可以消除6kv静电干扰的共模扼流圈。
如图3所示，为本发明的一种消除静电干扰的共模扼流圈，其包括磁芯和多根绕线2。
在本实施例中，如图4所示，双孔环形磁芯1包括第一绕孔11和第二绕孔12；
在本实施例中，绕线2包括两根并联的导线，第一根导线的两个线头分别为A线头和a线头，第二根导线的两个线头分别为B线头和b线头，导线上的共模电流分别从A线头和B线头流入共模扼流圈，分别从a线头和b线头流出共模扼流圈，A线头和B线头组成共模扼流圈的输入端，a线头和b线头组成共模扼流圈的输出端。将传输电流的两根导线（例如直流供电的电源线和地线，交流供电的火线和零线）绕制成绕线。这时，两根导线中的电流在磁芯中产生的磁力线方向相反，并且强度相同，刚好抵消，所以磁芯中总的磁感应强度为0，因此磁芯不会饱和。而对于两根导线上方向相同的共模干扰电流，则没有抵消的效果，呈现较大的电感，对共模干扰电流具有抑制作用，而对差模电流没有影响。
本实施例的绕组方式为：绕线2的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔11和第一绕孔11的外壁之间的磁芯形成第一绕组21，第一绕组21的出线沿逆时针方向卷绕于第一绕孔11和第二绕孔12之间的磁芯形成第二绕组22，第二绕组22的出线沿逆时针方向卷绕于第二绕孔12和第二绕孔12的外壁之间的磁芯形成第三绕组23，第三绕组23的出线为绕线2的另一端。简单来说，本实施例，绕线2的绕组方式为：逆时针-逆时针-逆时针。由于本实施例的绕线方式是从双孔环形磁芯1的第一绕孔的下端面开始，因此，当以双孔环形磁芯1的第一绕孔的上端面开始，绕组方式与本实施例的方式相反，即顺时针-顺时针-顺时针，实质上是一样的，因此，在此不再累述。
其中，第一绕组21的匝数为m1，第二绕组22的匝数为m2，第三绕组23的匝数为m3，其中，m1为2以上的任意整数，m2为2以上的任意整数，m3为2以上的任意整数。
本实施例将现有单束绕组分成三个分开的束的绕组结构，可以在降低内部绕组电容的同时产生更高品质因数的电感，增加共模电阻并减小匝之间的电容，提高了低频率和高频率的滤波效率。由于本实施例将传统的单孔扩展成双孔，并将绕组分成三个独立的束，在每个孔内、第一绕线部13、第二绕线部14和第三绕线部15中形成腹板，与单个环形磁芯不同的是，本实施例的绕组结构产生的多网不会在相同的条件下饱和。
实施例二
在实施例一的基础上，实施例二提供一种新的绕线方式。实施例二的绕组方式为：绕线2的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔11和第一绕孔11的外壁之间的磁芯形成第一绕组21，第一绕组21的出线沿逆时针方向卷绕于第一绕孔11和第二绕孔12之间的磁芯形成第二绕组22，第二绕组22的出线沿顺时针方向卷绕于第二绕孔12和第二绕孔12的外壁之间的磁芯形成第三绕组23，第三绕组23的出线为绕线2的另一端。简单来说，本实施例，绕线2的绕组方式为：逆时针-逆时针-顺时针。由于本实施例的绕线方式是从双孔环形磁芯1的第一绕孔的下端面开始，因此，当以双孔环形磁芯1的第一绕孔的上端面开始，绕组方式与本实施例的方式相反，即顺时针-顺时针-逆时针，实质上是一样的，因此，在此不再累述。
实施例三
在实施例一的基础上，实施例三提供一种新的绕组方式。实施例三的绕组方式为：绕线2的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔11和第一绕孔11的外壁之间的磁芯形成第一绕组21，第一绕组21的出线沿顺时针方向卷绕于第一绕孔11和第二绕孔12之间的磁芯形成第二绕组22，第二绕组22的出线沿逆时针方向卷绕于第二绕孔12和第二绕孔12的外壁之间的磁芯形成第三绕组23，第三绕组23的出线为绕线2的另一端。简单来说，本实施例，绕线2的绕组方式为：逆时针-顺时针-逆时针。由于本实施例的绕线方式是从双孔环形磁芯1的第一绕孔的下端面开始，因此，当以双孔环形磁芯1的第一绕孔的上端面开始，绕组方式与本实施例的方式相反，即顺时针-逆时针-顺时针，实质上是一样的，因此，在此不再累述。
实施例四
在实施例一的基础上，实施例四提供一种新的绕组方式。实施例四的绕组方式为：绕线2的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔11和第一绕孔11的外壁之间的磁芯形成第一绕组21，第一绕组21的出线沿顺时针方向卷绕于第一绕孔11和第二绕孔12之间的磁芯形成第二绕组22，第二绕组22的出线沿顺时针方向卷绕于第二绕孔12和第二绕孔12的外壁之间的磁芯形成第三绕组23，第三绕组23的出线为绕线2的另一端。简单来说，本实施例，绕线2的绕组方式为：逆时针-顺时针-顺时针。由于本实施例的绕线方式是从双孔环形磁芯1的第一绕孔的下端面开始，因此，当以双孔环形磁芯1的第一绕孔的上端面开始，绕组方式与本实施例的方式相反，即顺时针-逆时针-逆时针，实质上是一样的，因此，在此不再累述。
实施例五
如图5所示，为共模扼流圈的等效电路图，其中，G1和G2端子接地，A和B端子为两路共模电流流入共模扼流圈的输入端，a和b端子为两路共模电流流出共模扼流圈的输出端，变压器T2的作用是抑制共模电流。当共模干扰电流经A和B端子进入共模扼流圈时，变压器T1保持电位，变压器T2抑制共模干扰信号，通过实验可得，通过增加第一绕组21、第二绕组22和第三绕组23的匝数，可以使共模扼流圈消除6kv以上的静电干扰。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种消除静电干扰的共模扼流圈，其包括双孔环形磁芯（1）和绕线（2），其特征在于：所述双孔环形磁芯（1）包括轴心不重合的第一绕孔（11）和第二绕孔（12）；
所述绕线（2）的一端穿过第一绕孔（11），绕线（2）卷绕于第一绕孔（11）和第一绕孔（11）的外壁之间的磁芯形成第一绕组（21），绕线（2）卷绕于第一绕孔（11）和第二绕孔（12）之间的磁芯形成第二绕组（22），绕线（2）卷绕于第二绕孔（12）和第二绕孔（12）的外壁之间的磁芯形成第三绕组（23），绕线（2）的另一端穿过第二绕孔（12）；
所述绕线（2）包括两根并联的导线；
第一根所述导线的两个线头分别为A线头和a线头；
第二根所述导线的两个线头分别为B线头和b线头；
所述导线上的共模电流分别从所述A线头和B线头流入共模扼流圈，分别从a线头和b线头流出共模扼流圈，以抑制共模干扰电流，且不影响差模电流；
所述第一绕组（21）的匝数为m1，第二绕组（22）的匝数为m2，第三绕组（23）的匝数为m3，其中，m1为2以上的任意整数，m2为2以上的任意整数，m3为2以上的任意整数。
2.如权利要求1所述的一种消除静电干扰的共模扼流圈，其特征在于：所述绕线（2）的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第一绕孔（11）的外壁之间的磁芯形成第一绕组（21），第一绕组（21）的出线沿逆时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第二绕孔（12）之间的磁芯形成第二绕组（22），第二绕组（22）的出线沿逆时针方向卷绕于第二绕孔（12）和第二绕孔（12）的外壁之间的磁芯形成第三绕组（23），第三绕组（23）的出线为绕线（2）的另一端。
3.如权利要求1所述的一种消除静电干扰的共模扼流圈，其特征在于：所述绕线（2）的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第一绕孔（11）的外壁之间的磁芯形成第一绕组（21），第一绕组（21）的出线沿逆时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第二绕孔（12）之间的磁芯形成第二绕组（22），第二绕组（22）的出线沿顺时针方向卷绕于第二绕孔（12）和第二绕孔（12）的外壁之间的磁芯形成第三绕组（23），第三绕组（23）的出线为绕线（2）的另一端。
4.如权利要求1所述的一种消除静电干扰的共模扼流圈，其特征在于：所述绕线（2）的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第一绕孔（11）的外壁之间的磁芯形成第一绕组（21），第一绕组（21）的出线沿顺时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第二绕孔（12）之间的磁芯形成第二绕组（22），第二绕组（22）的出线沿逆时针方向卷绕于第二绕孔（12）和第二绕孔（12）的外壁之间的磁芯形成第三绕组（23），第三绕组（23）的出线为绕线（2）的另一端。
5.如权利要求1所述的一种消除静电干扰的共模扼流圈，其特征在于：所述绕线（2）的另一端沿逆时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第一绕孔（11）的外壁之间的磁芯形成第一绕组（21），第一绕组（21）的出线沿顺时针方向卷绕于第一绕孔（11）和第二绕孔（12）之间的磁芯形成第二绕组（22），第二绕组（22）的出线沿顺时针方向卷绕于第二绕孔（12）和第二绕孔（12）的外壁之间的磁芯形成第三绕组（23），第三绕组（23）的出线为绕线（2）的另一端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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